5.3 测量电阻(重难点专练)物理新教材教科版九年级上册
2026-08-26
|
3份
|
38页
|
34人阅读
|
1人下载
摘要:
**基本信息**
以伏安法为核心,通过对比辨析、图像分析、实验操作及特殊方法构建测量电阻的系统化训练体系,强化科学思维与探究能力。
**专项设计**
|模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|定值电阻与小灯泡电阻区别|5题|对比实验原理、滑动变阻器作用等5项差异|从电阻特性差异出发,构建两类测量的本质区别|
|I-U与U-I图像|5题|图像斜率物理意义及小灯泡曲线特征分析|通过坐标轴与斜率关系,建立电阻定量计算模型|
|测量定值电阻实验|4题|伏安法步骤、故障分析及数据处理规范|遵循实验探究流程,强化操作技能与误差控制|
|测量小灯泡电阻实验|4题|温度对电阻影响及曲线分析方法|结合现象与数据,理解电阻变化的科学本质|
|特殊方法测电阻|4题|利用已知电阻及串并联规律间接测量|迁移电路分析能力,培养创新测量思路|
内容正文:
5.3 测量电阻
题型01 测量定值电阻的阻值与测量小灯泡电阻的区别
题型02 I-U图像与U-I图像
题型03 测量定值电阻的阻值(实验题)
题型04 测量小灯泡的电阻(实验题)
题型05 特殊方法测电阻
▌题型01 测量定值电阻的阻值与测量小灯泡电阻的区别
对比项目
伏安法测定值电阻
伏安法测小灯泡电阻
实验原理
滑动变阻器作用
①保护电路;②改变电阻两端电压与电路电流,实现多次测量
①保护电路;②改变小灯泡两端电压,观察灯泡不同亮度下的电阻
多次测量的目的
多次测量求平均值,减小实验偶然误差
探究灯丝电阻随温度的变化规律,不能求平均值
电阻特性
电阻阻值基本不变,不受温度明显影响
灯丝电阻随温度升高而增大,电压越高,灯泡越亮,电阻越大
数据处理
计算每组电阻,求取电阻平均值
分别计算每一组电阻,不计算平均值
1.(25-26九上·山东威海·期中)关于“探究电流跟电阻的关系”和“测定定值电阻的阻值”两个实验,说法中正确的是( )
A.两个实验的电路图是相同的
B.两个实验所采用的研究方法是相同的
C.两个实验多次测量的目的是相同的
D.两个实验中使用滑动变阻器的目的是相同的
2.(25-26九上·广东江门·期中)某同学对伏安法“测定值电阻的阻值”和“测小灯泡的电阻”两个实验进行了梳理和对比,下列说法正确的是( )
A.两个实验的原理都是
B.两个实验通过多次测量求平均值都是为了减小实验误差
C.滑动变阻器在两个实验中的主要作用都是为了改变待测电阻两端的电压
D.两个实验都采用了控制变量法
3.春假期间,小勤在家中搭建了一个简易电学实验室。他利用如图所示的电路,先后开展了两个小实验:先测量一个未知定值电阻的阻值,再测量一个小灯泡的灯丝电阻。下列有关这两个实验的分析,正确的是( )
A.两个实验的原理不相同 B.两个实验均使用了控制变量法
C.两个实验中多次测量的目的相同 D.滑动变阻器在两实验中的主要作用相同
4.如图所示,在、两点间分别接入下列选项中加点字的元件,并进行对应实验,对滑动变阻器在此实验中的作用描述正确的是( )
A.测量小灯泡灯丝的电阻——多次测量求平均值减小误差
B.测量定值电阻阻值的大小——多次测量求平均值减小误差
C.探究电流与电压的关系——保证定值电阻两端的电压不变
D.探究电流与电阻的关系——调节电阻两端电压成倍数变化
5.如图所示为一个电学实验电路图,、为两个待接元件的接线柱。下列关于该电路能完成的实验探究,说法正确的是( )
A.若在、间接入定值电阻,保持滑动变阻器滑片位置不变,可探究电流与电压的关系
B.若在、间更换电阻不同的定值电阻,需通过调节滑动变阻器来保持定值电阻两端电压不变
C.若在、间接入定值电阻,保持滑动变阻器滑片位置不变,可完成测量定值电阻大小的实验
D.若在、间接入小灯泡,通过多次测量取平均值,可得到小灯泡的电阻大小
▌题型02 I-U图像与U-I图像
图像
坐标轴
斜率含义
IU(伏安特性曲线)
X:U;Y:I
斜率 ,斜率越大,电阻越小
UI 图像
X:I;Y:U
斜率,斜率越大,电阻越大
注意:小灯泡IU(伏安特性曲线):曲线向U 轴(横轴)弯曲。电压增大,灯丝温度升高,电阻变大,曲线越来越平缓。
6.(25-26九上·重庆·期中)如图所示是甲乙两个定值电阻的I-U图像,以下说法正确的是( )
A.电阻甲的阻值大于电阻乙的阻值
B.若将甲乙并联,则通过甲乙的电流大小之比为1:2
C.若将甲乙并联,当电源电压为1V时,干路电流为0.5A
D.若将甲乙串联,当通过乙的电流为0.2A时,电源电压为3V
7.(25-26九上·四川成都青羊区·期中)用“伏安法测电阻”的实验中,小雪和晓彤分别选用定值电阻和小灯泡为测量对象,在处理实验数据时,分别画出了的图像,如图甲、乙所示。对于图象的分析,以下说法错误的是( )
A.由甲图可知,定值电阻的阻值为1Ω
B.由甲图可知,电阻不随其两端的电压和导体中的电流而改变
C.为了减小误差,应该用多次测量的方法,计算小灯泡的电阻
D.由乙图及实验现象可知:小灯泡的电阻随灯丝温度的增加而增大
8.(25-26九上·河南信阳·期中)如图所示,是电阻甲和乙的U-I图像,分析图像,下列判断不正确的是( )
A.当甲两端的电压为0.5V时,通过它的电流为0.1A
B.当乙两端的电压为2.5V,其电阻值为10Ω
C.若甲和乙串联,电流为0.4A,则它们两端的总电压为3V
D.若甲和乙并联,电压为1V,则干路电流为0.6A
9.(25-26九上·江苏南京·期中)如图所示是定值电阻R和小灯泡L中电流随电压变化的图像,由图像可知( )
A.乙是小灯泡的I-U图像
B.定值电阻的阻值为5Ω
C.小灯泡的电阻值是5Ω
D.将R和L并联接在4V的电源上,干路中的电流是1.2A
10.(25-26九上·重庆·期中)小洁和小兮同学利用元件甲和乙“探究电流与电压的关系”时,将自己的实验数据画到如图所示的坐标图上,下列说法正确的是( )
A.甲为定值电阻,阻值为10Ω
B.乙为定值电阻,阻值为5Ω
C.甲和乙并联,电源电压为4V时,R甲:R乙=2:1
D.甲和乙串联,电流为0.2A时,电源电压为10V
▌题型03 测量定值电阻的阻值(实验题)
1. 实验原理:
2. 实验方法:伏安法。用电压表测定值电阻两端电压,电流表测通过电阻的电流。
3. 电路图:电源、开关、电流表、定值电阻、滑动变阻器串联;电压表并联在定值电阻两端。
4. 滑动变阻器的作用 ①保护电路; ②改变定值电阻两端的电压和电路电流,实现多次测量。
5. 多次测量目的:多次测量求平均值,减小实验偶然误差。
6. 实验注意事项 ①连接电路时,开关必须断开; ②闭合开关前,滑动变阻器滑片调到最大阻值处; ③电表正负接线柱不能接反,选择合适量程。
7. 数据处理:每组数据用算出电阻,再对多组电阻求取平均值,作为待测电阻阻值。
8. 常见故障分析
故障位置
故障类型
电流表示数
电压表示数(测定值电阻)
现象总结
定值电阻 R
断路
无示数
接近电源电压
电压表串联接入电路,测电源电压
定值电阻 R
短路
有示数,偏大
无示数
电压表被短路,无电压
滑动变阻器
断路
无示数
无示数
整个电路断开,无通路
滑动变阻器
短路
示数很大
接近电源电压
总电阻很小,电流过大
开关 / 导线 / 电流表
断路
无示数
无示数
电压表到电源不通,无示数
电表故障:
故障现象
故障原因
电表指针反向偏转
正负接线柱接反
指针偏转角度很小
①量程选大;②滑动变阻器阻值调至最大
移动滑片,示数不变,电流很小
滑动变阻器接下面两个接线柱
移动滑片,示数不变,电流很大
滑动变阻器接上面两个接线柱
11.小聪利用如图甲所示的电路测量定值电阻的阻值,所选实验器材有:两节干电池、电流表(0~0.6A、0~3A)、电压表(0~3V、0~15V)、开关和导线若干,且已知的阻值约为。
(1)连接电路后“试触”,电流表指针偏转如图乙所示,则小聪在操作中出现的问题是___________;
实验次数
电压/V
电流/A
电阻/
的平均值/
1
1.6
0.16
10.0
2
2.1
0.20
10.5
3
2.8
(2)正确连接电路后闭合开关S,移动滑动变阻器的滑片进行实验,并将实验数据记录在表中。第3次测量时电流表的示数如图丙所示,读数为___________A;由表中实验数据可得,未知电阻的平均值为___________(结果保留一位小数)。
12.(25-26九上·吉林长春·期末)利用图甲所示的电路测量未知电阻Rx的阻值。
(1)实验原理是_______。
(2)闭合开关后,电流表指针指在零刻度线左侧,原因是电流表_______。
(3)修正问题后,闭合开关,调节滑动变阻器,当电压表示数为2V时,电流表的示数为0.5A,由这组数据计算出Rx的阻值为_______Ω。
(4)接下来小致继续调节滑动变阻器,测量并记录多组实验数据。小致这样多次测量的目的是_______。
(5)测出Rx后,还可以利用该实验的器材探究电流与_______的关系。
13.(25-26九上·吉林吉林市·期末)小勤从废旧收音机上拆下一个完好的定值电阻,他想知道该电阻的阻值,采用“伏安法”进行测量,图甲实验所用电源电压为。
(1)小勤在连接电路过程中,开关应该处于________状态;
(2)闭合开关后,发现电压表有示数,电流表无示数,由此可判断产生的故障是定值电阻________;
(3)排除故障后,正确连接电路,移动滑动变阻器滑片到某一位置时,发现电流表示数为,电压表示数如图乙所示,为________,则定值电阻的阻值为________;
(4)为了减小实验误差,小勤应采取的措施是:改变滑动变阻器的位置,________________;
14.(25-26九上·贵州贵阳乌当区·期末)如图所示,甲为“测量小灯泡的电阻”的实验电路(小灯泡正常发光时电压为2.5V)。
(1)本实验的原理是 _______;
(2)如图甲所示,闭合开关后,移动滑动变阻器滑片至某一位置时,电压表的示数为2.2V, 为使小灯泡正常发光,应将滑片向 ______ (选填“左”或“右”)移动;
(3)小明根据测量数据画出了小灯泡电流随电压变化的关系图像,如图乙所示,则小灯泡正常发光时的电阻为 _____ Ω,小明分别算出不同电压下小灯泡的电阻,然后求出灯泡电阻的平均值,他的这种做法 ______ (选填“合理”或“不合理”);
(4)小红设计了另一种测量电阻Rx的方案,如图丙所示,已知方案中定值电阻的阻值为R0,电源电压未知。请将以下实验步骤补充完整:
①断开开关S2,闭合开关S、S1,电压表的示数为U1;
②断开开关S1,闭合开关S 、S2,电压表的示数为U2;
③写出待测电阻Rx的表达式,____ ( 用U1、U2、R0表示)。
▌题型04 测量小灯泡的电阻(实验题)
1. 实验原理:
2. 实验器材与电路:电源、开关、电流表、小灯泡、滑动变阻器串联;电压表并联在小灯泡两端。
3. 滑动变阻器作用 ①保护电路; ②改变小灯泡两端电压,测量不同亮度下小灯泡的电阻。
4. 多次测量目的:探究灯丝电阻与温度的关系,不能求电阻平均值。
注意:测定值电阻多次测量求平均值减小误差;测小灯泡电阻不求平均值,灯丝电阻随温度变化。
5. 实验现象规律:小灯泡两端电压越大,实际功率越大,灯泡越亮,灯丝温度越高,灯丝电阻越大。
6. IU 伏安特性曲线:图像为向电压轴弯曲的曲线,不是直线。
7. 操作注意: ①连接电路开关断开;闭合开关前滑片置于滑动变阻器最大阻值处; ②调节滑片,使小灯泡电压略低于、等于、略高于额定电压,观察亮度,记录数据。
15.(25-26九上·广东广州从化区·期末)小明用如图甲所示的电路测量小灯泡的电阻,图乙是他使用的实验器材,测量的小灯泡标有“2.5V”字样。
(1)根据图甲,请用笔画线代替导线,将实物图乙连接完整,要求滑动变阻器的滑片向右移动时小灯泡变亮(导线不交叉);
(2)小明正确连接电路闭合开关后,发现灯泡不亮,电流表无示数,电压表示数接近电源电压3V,出现故障的原因可能是( )
A.灯泡短路 B.灯泡断路 C.电压表短路 D.电流表断路
(3)排除故障后,小明正确测量了相关数据,把数据画成了图丙的图像,分析图像可知,小明所测的小灯泡正常发光时的电阻值为________Ω;
(4)分析小明的实验数据图像可知小灯泡不同电压工作时电阻________(选填“改变”或“不改变”)。
16.(25-26九上·河北邯郸第十一中学·期末)用伏安法测量额定电压为2.5V小灯泡的电阻,实验装置如图甲。
(1)用笔画线代替导线将图甲电路连接正确;
(2)闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片P置于最________(选填“左”或“右”)端;
(3)闭合开关后,移动滑动变阻器的滑片,发现小灯泡不亮,电压表指针偏转明显,电流表无示数,则发生的故障可能是小灯泡________(选填“断路”或“短路”);
(4)在检查电路无误后进行实验,当电压表的示数如图乙时,为了测量小灯泡正常发光的电阻,应将滑动变阻器的滑片P向________(选填“左”或“右”)移动,同时眼睛注意观察________(选填“电压表”、“电流表”或“灯泡”),直至灯泡正常发光;
(5)通过移动滑动变阻器的滑片P,进行多次测量记录数据,并绘制U-I图像如图丙所示,由此可得小灯泡正常发光时的电阻是________Ω。(结果保留1位小数)
17.(25-26九上·河南开封·期末)小明在“伏安法测小灯泡电阻”的实验中,连接了如图甲所示的部分电路,待测小灯泡额定电压为2.5V。
(1)请用笔画线代替导线,将图甲的实物图补充完整(连线不得交叉)。
(2)当开关闭合后,发现小灯泡不亮,电压表示数接近电源电压,电流表无示数,出现故障的原因可能是___________。
(3)根据实验数据作出小灯泡的I-U图像,如图乙所示,分析图像可知,小灯泡正常工作时的电阻为___________Ω。
(4)分析图像,小灯泡两端的电压增大时,其电阻___________(选填“变大”“变小”或“不变”)。
(5)小明进行实验时发现电流表坏了,老师提供给他已知最大阻值为R0的滑动变阻器,于是他在上面实验器材的基础上设计了如图丙所示的实验电路,也测得了小灯泡正常发光时的电阻,请将实验步骤补充完整。
①闭合开关,先调节滑动变阻器___________(选填“R”或“R0”)的滑片到最左端,再调节另一滑动变阻器的滑片,直到___________时为止。
②接着保持滑动变阻器R的滑片不动,___________,读出此时电压表的示数为U;
③小灯泡正常发光时的阻值RL=___________(用已知量和测量量表示)。
18.(25-26九上·福建泉州·期末)如图所示是某实验小组“测量小灯泡正常发光时电阻”的实验装置。电路中电源电压恒为3V,小灯泡的额定电压为2.5V,滑动变阻器的规格为“”。
(1)A同学发现,闭合开关后只有___________表有示数;经检查发现有一根导线连接错误,请在错误导线上打“×”,并用笔画线代替导线,将电路连接正确___________。
改正错误后,移动滑动变阻器的滑片到某一位置,电压表的示数如图乙所示要测量小灯泡正常发光时的电阻,他应将滑片适当向左滑动。
(2)图丙是小灯泡的电流随电压变化的图像,由此可知小灯泡正常发光时的电阻为___________。
(3)在实际测量过程中,调节滑动变阻器使其接入电路中的电阻减小,发现小灯泡变亮,此时小灯泡的阻值将增大,则___________(填“大于”“小于”或“等于”)。
(4)实验结束后,某同学设计了如图丁所示的电路来测定额定电压为3V的小灯泡正常发光时的电阻。已知电源电压为9V,定值电阻的阻值为。滑动变阻器的规格为“”。实验步骤如下:
①闭合S、,断开,调节滑动变阻器的滑片,使电压表的示数为___________V时,灯泡正常发光;
②保持滑片位置不动,闭合S、,断开,此时电压表示数为4V;
③小灯泡正常发光时电阻为___________。
▌题型05 特殊方法测电阻
核心思想:缺少电压表或电流表,利用已知定值电阻R0、滑动变阻器最大阻值R滑,结合串联分压、并联分流间接求出待测电阻Rx,原理依旧。
19.(25-26九·安徽合肥蜀山区·期末)以下四种电路,电源电压不变且未知,是已知阻值的定值电阻,在不拆改电路的情况下,不能测出未知电阻阻值的电路是( )
A. B.
C. D.
20.(25-26九上·陕西西安·期中)小明利用伏安法成功测量出了的阻值,在他兴奋地向老师汇报成果后,老师告诉他还有其他的方法也能够测出未知电阻的阻值,如图所示的电路不能成功测出未知电阻阻值的是(阻值已知,电源电压不变)。( )
A. B.
C. D.
21.(25-26九上·北京石景山区·期末)小石同学设计了几种单表测量灯泡L(额定电压为2.5V)正常发光时的电阻的电路图,如图所示,是电阻箱、是定值电阻、是滑动变阻器,S是一个单刀双掷开关,电路不可拆分。其中符合要求的是( )
A.B.C. D.
22.(25-26九上·江苏镇江·期末)图示电路中(表示电阻箱,电源电压恒定且未知),不能求出阻值的是( )
A. B.
C. D.
2 / 2
学科网(北京)股份有限公司
学科网(北京)股份有限公司
$可学科网·上好课
www.zxxk.com
上好每一堂课
5.3测量电阻
题型01测量定值电阻的阻值与测量小灯泡电阻的区别
1.
【答案】A
2.
【答案】C
【答案】D
4.
【答案】B
5.
【答案】B
题型02-U图像与U-H图像
6.
【答案】D
7.
【答案】C
8.
【答案】B
9.
【答案】D
10.【答案】D
题型03测量定值电阻的阻值(实验题)
11.【答案】(1)电流表正负接线柱接反
(2)
0.28
10.2
U
12.
【答案】(山)R=7
(2)正负接线柱接反
(3)4
(4)求平均值,减小误差
(5)电压
13.【答案】(1)断开
(2)断路/开路
(3)
2.4
10
(4)多次测量,求平均值
14.
【答案】四R-号
1/3
可学科网·上好课
www.zxxk.com
上好每一堂课
(2)左
(3)
12.5
不合理
URo
(4U2-U1
题型04测量小灯泡的电阻(实验题)
15.
【答案】
(1)
实物图
乙
(2)B
(3)10
(4)改变
16.
【答案】(1)
(2)右
(3)断路
(4)
左
电压表
(5)8.3
B
17.
【答案】(1)
H
G
(2)小灯泡断路
2/3
可学科网·上好课
www.zxxk.com
上好每一堂课
(3)10
(4)变大
2.5V
(5)
R
电压表示数为2.5V
调节变阻器R的滑片到最右端
0-2.5VR
18.
【答案】(1)
电压
(2)10
(3)大于
(4
6
6.7
题型05特殊方法测电阻
19.
【答案】C
20.【答案】B
21.【答案】C
22.【答案】D
3/3
5.3 测量电阻
题型01 测量定值电阻的阻值与测量小灯泡电阻的区别
题型02 I-U图像与U-I图像
题型03 测量定值电阻的阻值(实验题)
题型04 测量小灯泡的电阻(实验题)
题型05 特殊方法测电阻
▌题型01 测量定值电阻的阻值与测量小灯泡电阻的区别
对比项目
伏安法测定值电阻
伏安法测小灯泡电阻
实验原理
滑动变阻器作用
①保护电路;②改变电阻两端电压与电路电流,实现多次测量
①保护电路;②改变小灯泡两端电压,观察灯泡不同亮度下的电阻
多次测量的目的
多次测量求平均值,减小实验偶然误差
探究灯丝电阻随温度的变化规律,不能求平均值
电阻特性
电阻阻值基本不变,不受温度明显影响
灯丝电阻随温度升高而增大,电压越高,灯泡越亮,电阻越大
数据处理
计算每组电阻,求取电阻平均值
分别计算每一组电阻,不计算平均值
1.(25-26九上·山东威海·期中)关于“探究电流跟电阻的关系”和“测定定值电阻的阻值”两个实验,说法中正确的是( )
A.两个实验的电路图是相同的
B.两个实验所采用的研究方法是相同的
C.两个实验多次测量的目的是相同的
D.两个实验中使用滑动变阻器的目的是相同的
【答案】A
【详解】A.两个实验均采用伏安法电路,元件组成和连接方式一致,电路图相同,故A正确;
B.探究电流跟电阻的关系使用控制变量法,测定定值电阻阻值无需控制变量,研究方法不同,故B错误;
C.探究电流跟电阻的关系多次测量是为了得出普遍规律,测定定值电阻阻值多次测量是为了取平均值减小误差,目的不同,故C错误;
D.探究电流跟电阻的关系中,滑动变阻器的核心作用是,控制定值电阻两端电压不变,测定定值电阻阻值中,滑动变阻器的核心作用是,改变定值电阻两端电压实现多次测量,目的不同,故D错误。
故选A。
2.(25-26九上·广东江门·期中)某同学对伏安法“测定值电阻的阻值”和“测小灯泡的电阻”两个实验进行了梳理和对比,下列说法正确的是( )
A.两个实验的原理都是
B.两个实验通过多次测量求平均值都是为了减小实验误差
C.滑动变阻器在两个实验中的主要作用都是为了改变待测电阻两端的电压
D.两个实验都采用了控制变量法
【答案】C
【详解】A.伏安法测电阻的原理是,故A错误;
B.测定值电阻时多次测量求平均值是为了减小误差,但测小灯泡电阻时多次测量是为了探究灯丝电阻随温度的变化规律,并非为了减小误差,故B错误;
C.滑动变阻器在两个实验中的主要作用都是通过改变电路中的电流来改变待测电阻两端的电压,以实现多次测量,故C正确;
D.两个实验均直接应用欧姆定律测量电阻,未涉及控制其他变量,未采用控制变量法,故D错误。
故选C。
3.春假期间,小勤在家中搭建了一个简易电学实验室。他利用如图所示的电路,先后开展了两个小实验:先测量一个未知定值电阻的阻值,再测量一个小灯泡的灯丝电阻。下列有关这两个实验的分析,正确的是( )
A.两个实验的原理不相同 B.两个实验均使用了控制变量法
C.两个实验中多次测量的目的相同 D.滑动变阻器在两实验中的主要作用相同
【答案】D
【详解】A.两个实验都是伏安法测电阻,原理均为,原理相同,故A错误;
B.两个实验都没有使用控制变量法,控制变量法应用在探究影响电阻的因素等实验中,故B错误;
C.测量未知定值电阻时,多次测量的目的是求平均值减小实验误差;测量小灯泡灯丝电阻时,多次测量的目的是探究灯丝电阻随温度的变化规律,得到普遍规律,两次多次测量的目的不相同,故C错误;
D.两个实验中,滑动变阻器的主要作用都是保护电路,同时改变被测元件两端的电压,以便获取多组实验数据完成多次测量,因此滑动变阻器在两个实验中的主要作用相同,故D正确。
故选D。
4.如图所示,在、两点间分别接入下列选项中加点字的元件,并进行对应实验,对滑动变阻器在此实验中的作用描述正确的是( )
A.测量小灯泡灯丝的电阻——多次测量求平均值减小误差
B.测量定值电阻阻值的大小——多次测量求平均值减小误差
C.探究电流与电压的关系——保证定值电阻两端的电压不变
D.探究电流与电阻的关系——调节电阻两端电压成倍数变化
【答案】B
【详解】A.测量小灯泡灯丝的电阻时,灯丝电阻会随温度变化而改变,不是定值,因此多次测量的目的是寻找普遍规律,而不是求平均值减小误差,故A错误;
B.测量定值电阻阻值的大小时,滑动变阻器的作用是改变电路中的电流和定值电阻两端的电压,多次测量求平均值可以有效减小误差,故B正确;
C.探究电流与电压的关系时,滑动变阻器的作用是改变定值电阻两端的电压,以获得多组数据,而不是保持电压不变,故C错误;
D.探究电流与电阻的关系时,滑动变阻器的作用是保持定值电阻两端的电压不变,而不是调节电压成倍数变化,故D错误。
故选B。
5.如图所示为一个电学实验电路图,、为两个待接元件的接线柱。下列关于该电路能完成的实验探究,说法正确的是( )
A.若在、间接入定值电阻,保持滑动变阻器滑片位置不变,可探究电流与电压的关系
B.若在、间更换电阻不同的定值电阻,需通过调节滑动变阻器来保持定值电阻两端电压不变
C.若在、间接入定值电阻,保持滑动变阻器滑片位置不变,可完成测量定值电阻大小的实验
D.若在、间接入小灯泡,通过多次测量取平均值,可得到小灯泡的电阻大小
【答案】B
【详解】A.探究电流与电压的关系,需要控制电阻不变,多次改变电阻两端电压,得到多组数据才能得出结论。保持滑动变阻器滑片位置不变只能得到一组数据,无法完成探究,故A错误;
B.探究电流与电阻的关系时,根据控制变量法,更换不同定值电阻后,需要调节滑动变阻器,来保持定值电阻两端电压不变,操作正确,故B正确;
C.测量定值电阻的原理是,需要多次测量取平均值减小误差。保持滑片位置不变只能得到一组数据,误差较大,无法完成实验,故C错误;
D.小灯泡的电阻随温度(两端电压)升高而增大,不同电压下小灯泡的电阻本身不同,多次测量取平均值没有实际意义,故D错误。
故选B。
▌题型02 I-U图像与U-I图像
图像
坐标轴
斜率含义
IU(伏安特性曲线)
X:U;Y:I
斜率 ,斜率越大,电阻越小
UI 图像
X:I;Y:U
斜率,斜率越大,电阻越大
注意:小灯泡IU(伏安特性曲线):曲线向U 轴(横轴)弯曲。电压增大,灯丝温度升高,电阻变大,曲线越来越平缓。
6.(25-26九上·重庆·期中)如图所示是甲乙两个定值电阻的I-U图像,以下说法正确的是( )
A.电阻甲的阻值大于电阻乙的阻值
B.若将甲乙并联,则通过甲乙的电流大小之比为1:2
C.若将甲乙并联,当电源电压为1V时,干路电流为0.5A
D.若将甲乙串联,当通过乙的电流为0.2A时,电源电压为3V
【答案】D
【详解】A.由图像知道,甲乙是定值电阻,且甲乙的电阻分别是
故A错误;
B.若将甲乙并联,根据并联电路的特点知道,通过甲乙的电流大小之比为
故B错误;
C.若将甲乙并联,当电源电压为1V时,由图知道,通过甲乙的电流分别是0.2A和0.1A,干路电流为
故C错误;
D.若将甲乙串联,当通过乙的电流为0.2A时,由图知道,甲乙两端的电压分别是1V和2V,则甲乙两端的电压和,即电源电压为
故D正确。
故选D。
7.(25-26九上·四川成都青羊区·期中)用“伏安法测电阻”的实验中,小雪和晓彤分别选用定值电阻和小灯泡为测量对象,在处理实验数据时,分别画出了的图像,如图甲、乙所示。对于图象的分析,以下说法错误的是( )
A.由甲图可知,定值电阻的阻值为1Ω
B.由甲图可知,电阻不随其两端的电压和导体中的电流而改变
C.为了减小误差,应该用多次测量的方法,计算小灯泡的电阻
D.由乙图及实验现象可知:小灯泡的电阻随灯丝温度的增加而增大
【答案】C
【详解】A.定值电阻的阻值
故A正确;
B.甲图的图像是过原点的倾斜直线,说明定值电阻两端电压和电流的比值(电阻)是定值,电阻是导体本身的性质,不随其两端电压、通过电流的改变而改变,故B正确;
C.小灯泡的电阻随灯丝温度变化而改变,不同电压下小灯泡的电阻不同,这是温度带来的影响,不是实验误差。因此多次测量小灯泡电阻的目的是探究电阻随温度的变化规律,不能通过多次测量取平均值减小误差,故C错误;
D.观察乙图,电压增大时,电流增大,小灯泡功率变大,灯丝温度升高,逐渐增大,说明小灯泡电阻随灯丝温度升高而增大,D正确。
本题选择描述错误的,故选 C。
8.(25-26九上·河南信阳·期中)如图所示,是电阻甲和乙的U-I图像,分析图像,下列判断不正确的是( )
A.当甲两端的电压为0.5V时,通过它的电流为0.1A
B.当乙两端的电压为2.5V,其电阻值为10Ω
C.若甲和乙串联,电流为0.4A,则它们两端的总电压为3V
D.若甲和乙并联,电压为1V,则干路电流为0.6A
【答案】B
【详解】A.从图像可知,当甲两端的电压U甲 = 0.5V时,在甲的U-I图像上对应的电流为I甲 = 0.1A,故A正确,不符合题意;
B.从图像可知,当乙两端的电压U乙= 2.5V时,通过乙的电流I乙 = 0.5A。根据欧姆定律,此时乙的电阻 ,故B错误,符合题意;
C.若甲和乙串联,根据串联电路电流处处相等的特点,当电流为0.4A时,通过它们的电流均为 0.4A。从图像可知,此时甲两端的电压U甲=2V,乙两端的电压U乙 = 1V。根据串联电路总电压等于各部分电压之和的特点,它们两端的总电压 U总 = U甲+U乙=2V+1V=3V,故C正确,不符合题意;
D.若甲和乙并联,根据并联电路各支路两端电压相等的特点,当电压为1V时,它们两端电压均为 1V。从图像可知,此时通过甲的电流I甲=0.2A,通过乙的电流I乙=0.4A。根据并联电路干路电流等于各支路电流之和的特点,干路电流 I总 =I甲+ I乙= 0.2A+0.4A=0.6A,故D正确,不符合题意。
故选B。
9.(25-26九上·江苏南京·期中)如图所示是定值电阻R和小灯泡L中电流随电压变化的图像,由图像可知( )
A.乙是小灯泡的I-U图像
B.定值电阻的阻值为5Ω
C.小灯泡的电阻值是5Ω
D.将R和L并联接在4V的电源上,干路中的电流是1.2A
【答案】D
【详解】A.定值电阻的阻值不变,其I—U图像是过原点的直线,故图像乙是定值电阻R的I—U图像,图像甲是灯泡L的I—U图像,故A不符合题意;
B.由图像可知,定值电阻R两端的电压为4V时,通过R的电流为0.4A,定值电阻R的阻值为
故B不符合题意;
C.灯泡L的I—U图像是一条曲线,不同电压下,灯泡的电阻不同,不是一个定值,故C不符合题意;
D.并联电路中各个支路两端的电压均等于电源电压,由图像可知,定值电阻R和小灯泡L并联接在4V的电源上,通过L的电流为0.8A,通过R的电流为0.4A,由并联电路的电流特点可知,干路的电流为
故D符合题意。
故选D。
10.(25-26九上·重庆·期中)小洁和小兮同学利用元件甲和乙“探究电流与电压的关系”时,将自己的实验数据画到如图所示的坐标图上,下列说法正确的是( )
A.甲为定值电阻,阻值为10Ω
B.乙为定值电阻,阻值为5Ω
C.甲和乙并联,电源电压为4V时,R甲:R乙=2:1
D.甲和乙串联,电流为0.2A时,电源电压为10V
【答案】D
【详解】AB.由图中可知,甲中电流与电压不成正比,乙中电流与电压成正比,故可知乙为定值电阻,而甲不是定值电阻;当乙两端电压为8V时,流过乙的电流为0.2A,故由欧姆定律可知,乙的电阻为
故可知AB错误;
C.甲和乙并联,当电源电压为4V时,由图中可知,甲乙的电流之比为
故由欧姆定律可知,甲乙的电阻之比为
故C错误;
D.甲和乙串联,电流为0.2A时,由图中可知,甲两端电压为U甲=2V,乙两端电压为U乙=8V,故可知电源电压为
故D正确。
故选D。
▌题型03 测量定值电阻的阻值(实验题)
1. 实验原理:
2. 实验方法:伏安法。用电压表测定值电阻两端电压,电流表测通过电阻的电流。
3. 电路图:电源、开关、电流表、定值电阻、滑动变阻器串联;电压表并联在定值电阻两端。
4. 滑动变阻器的作用 ①保护电路; ②改变定值电阻两端的电压和电路电流,实现多次测量。
5. 多次测量目的:多次测量求平均值,减小实验偶然误差。
6. 实验注意事项 ①连接电路时,开关必须断开; ②闭合开关前,滑动变阻器滑片调到最大阻值处; ③电表正负接线柱不能接反,选择合适量程。
7. 数据处理:每组数据用算出电阻,再对多组电阻求取平均值,作为待测电阻阻值。
8. 常见故障分析
故障位置
故障类型
电流表示数
电压表示数(测定值电阻)
现象总结
定值电阻 R
断路
无示数
接近电源电压
电压表串联接入电路,测电源电压
定值电阻 R
短路
有示数,偏大
无示数
电压表被短路,无电压
滑动变阻器
断路
无示数
无示数
整个电路断开,无通路
滑动变阻器
短路
示数很大
接近电源电压
总电阻很小,电流过大
开关 / 导线 / 电流表
断路
无示数
无示数
电压表到电源不通,无示数
电表故障:
故障现象
故障原因
电表指针反向偏转
正负接线柱接反
指针偏转角度很小
①量程选大;②滑动变阻器阻值调至最大
移动滑片,示数不变,电流很小
滑动变阻器接下面两个接线柱
移动滑片,示数不变,电流很大
滑动变阻器接上面两个接线柱
11.小聪利用如图甲所示的电路测量定值电阻的阻值,所选实验器材有:两节干电池、电流表(0~0.6A、0~3A)、电压表(0~3V、0~15V)、开关和导线若干,且已知的阻值约为。
(1)连接电路后“试触”,电流表指针偏转如图乙所示,则小聪在操作中出现的问题是___________;
实验次数
电压/V
电流/A
电阻/
的平均值/
1
1.6
0.16
10.0
2
2.1
0.20
10.5
3
2.8
(2)正确连接电路后闭合开关S,移动滑动变阻器的滑片进行实验,并将实验数据记录在表中。第3次测量时电流表的示数如图丙所示,读数为___________A;由表中实验数据可得,未知电阻的平均值为___________(结果保留一位小数)。
【答案】(1)电流表正负接线柱接反
(2) 0.28 10.2
【详解】(1)电流表使用时,电流要从正接线柱流入,负接线柱流出。连接电路后“试触”,电流表指针反向偏转,则电流从电流表的负接线柱流入,正接线柱流出,即电流表正负接线柱接反,则小聪在操作中出现的问题是电流表的正负接线柱接反了。
(2)[1]如图丙所示,电流表连接的测量范围是0~0.6A,分度值是0.02A,指针指在0.2A后面第4小格处,则此时电流表的读数为
[2]由表格数据可知,第三次测量时,电阻两端电压
此次测量出的的阻值
未知电阻的平均值
12.(25-26九上·吉林长春·期末)利用图甲所示的电路测量未知电阻Rx的阻值。
(1)实验原理是_______。
(2)闭合开关后,电流表指针指在零刻度线左侧,原因是电流表_______。
(3)修正问题后,闭合开关,调节滑动变阻器,当电压表示数为2V时,电流表的示数为0.5A,由这组数据计算出Rx的阻值为_______Ω。
(4)接下来小致继续调节滑动变阻器,测量并记录多组实验数据。小致这样多次测量的目的是_______。
(5)测出Rx后,还可以利用该实验的器材探究电流与_______的关系。
【答案】(1)
(2)正负接线柱接反
(3)4
(4)求平均值,减小误差
(5)电压
【详解】(1)实验中需要用电压表测Rx两端的电压,用电流表测通过Rx的电流,结合计算电阻的大小,因此实验原理是
(2)闭合开关后,电流表指针指在零刻度线左侧,说明电流表正负接线柱接反。
(3)Rx的阻值为
(4)由于电阻是定值,多次测量取平均值可以减小误差,故小致继续调节滑动变阻器,测量并记录多组实验数据,是为了减小误差。
(5)Rx是定值电阻,可以利用该实验的器材探究电流与电压的关系,实验过程中保持定值电阻阻值不变,通过调节滑动变阻器的阻值,改变电压和电流。
13.(25-26九上·吉林吉林市·期末)小勤从废旧收音机上拆下一个完好的定值电阻,他想知道该电阻的阻值,采用“伏安法”进行测量,图甲实验所用电源电压为。
(1)小勤在连接电路过程中,开关应该处于________状态;
(2)闭合开关后,发现电压表有示数,电流表无示数,由此可判断产生的故障是定值电阻________;
(3)排除故障后,正确连接电路,移动滑动变阻器滑片到某一位置时,发现电流表示数为,电压表示数如图乙所示,为________,则定值电阻的阻值为________;
(4)为了减小实验误差,小勤应采取的措施是:改变滑动变阻器的位置,________________;
【答案】(1)断开
(2)断路/开路
(3) 2.4 10
(4)多次测量,求平均值
【详解】(1)在连接电路过程中,为保护电路,开关应该处于断开状态。
(2)闭合开关后,电流表无示数,说明电路中没有电流通过,电路出现了断路;电压表有示数,说明电压表与电源接通,则电路故障可能是与电压表并联的这部分电路断路,如图甲所示,定值电阻与电压表并联,故故障可能是定值电阻断路。
(3)[1]因为电源电压为3V,所以电压表选择的是0~3V的测量范围,如图乙所示,电压表的分度值为0.1V,指针指在2V后第4小格处,故此时电压表的读数为
[2]定值电阻的阻值
(4)为了减小实验误差,应改变滑动变阻器的位置,多次测量未知电阻两端电压和经过的电流,分别计算出其对应的电阻,最后求平均值。
14.(25-26九上·贵州贵阳乌当区·期末)如图所示,甲为“测量小灯泡的电阻”的实验电路(小灯泡正常发光时电压为2.5V)。
(1)本实验的原理是 _______;
(2)如图甲所示,闭合开关后,移动滑动变阻器滑片至某一位置时,电压表的示数为2.2V, 为使小灯泡正常发光,应将滑片向 ______ (选填“左”或“右”)移动;
(3)小明根据测量数据画出了小灯泡电流随电压变化的关系图像,如图乙所示,则小灯泡正常发光时的电阻为 _____ Ω,小明分别算出不同电压下小灯泡的电阻,然后求出灯泡电阻的平均值,他的这种做法 ______ (选填“合理”或“不合理”);
(4)小红设计了另一种测量电阻Rx的方案,如图丙所示,已知方案中定值电阻的阻值为R0,电源电压未知。请将以下实验步骤补充完整:
①断开开关S2,闭合开关S、S1,电压表的示数为U1;
②断开开关S1,闭合开关S 、S2,电压表的示数为U2;
③写出待测电阻Rx的表达式,____ ( 用U1、U2、R0表示)。
【答案】(1)
(2)左
(3) 12.5 不合理
(4)
【详解】(1)测量小灯泡电阻的实验原理是欧姆定律的变形公式,通过测量小灯泡两端的电压和通过它的电流,进而计算出电阻。
(2)由图可知,小灯泡与滑动变阻器串联,电压表测量小灯泡两端的电压,小灯泡正常发光时电压为,现在电压表示数为,要使小灯泡两端电压增大,根据串联电路分压原理,滑动变阻器两端电压应减小,接入电路的电阻应减小。由图甲可知,滑片向左移动时,滑动变阻器接入电路的电阻变小。
(3)由图乙可知,当小灯泡两端电压时,对应的电流,则小灯泡正常发光时的电阻
因为小灯泡的电阻随温度的变化而变化,在不同电压下,小灯泡的亮度不同,灯丝温度不同,电阻也不同,所以不能通过求平均值的方法来计算小灯泡的电阻,小明的做法不合理。
(4)①断开开关,闭合开关、时,与串联,电压表测两端的电压,示数为;
②断开开关,闭合开关、时,与串联,电压表测电源电压,示数为;
③根据串联电路电压特点可知,两端的电压
此时电路中的电流
待测电阻
▌题型04 测量小灯泡的电阻(实验题)
1. 实验原理:
2. 实验器材与电路:电源、开关、电流表、小灯泡、滑动变阻器串联;电压表并联在小灯泡两端。
3. 滑动变阻器作用 ①保护电路; ②改变小灯泡两端电压,测量不同亮度下小灯泡的电阻。
4. 多次测量目的:探究灯丝电阻与温度的关系,不能求电阻平均值。
注意:测定值电阻多次测量求平均值减小误差;测小灯泡电阻不求平均值,灯丝电阻随温度变化。
5. 实验现象规律:小灯泡两端电压越大,实际功率越大,灯泡越亮,灯丝温度越高,灯丝电阻越大。
6. IU 伏安特性曲线:图像为向电压轴弯曲的曲线,不是直线。
7. 操作注意: ①连接电路开关断开;闭合开关前滑片置于滑动变阻器最大阻值处; ②调节滑片,使小灯泡电压略低于、等于、略高于额定电压,观察亮度,记录数据。
15.(25-26九上·广东广州从化区·期末)小明用如图甲所示的电路测量小灯泡的电阻,图乙是他使用的实验器材,测量的小灯泡标有“2.5V”字样。
(1)根据图甲,请用笔画线代替导线,将实物图乙连接完整,要求滑动变阻器的滑片向右移动时小灯泡变亮(导线不交叉);
(2)小明正确连接电路闭合开关后,发现灯泡不亮,电流表无示数,电压表示数接近电源电压3V,出现故障的原因可能是( )
A.灯泡短路 B.灯泡断路 C.电压表短路 D.电流表断路
(3)排除故障后,小明正确测量了相关数据,把数据画成了图丙的图像,分析图像可知,小明所测的小灯泡正常发光时的电阻值为________Ω;
(4)分析小明的实验数据图像可知小灯泡不同电压工作时电阻________(选填“改变”或“不改变”)。
【答案】(1)
(2)B
(3)10
(4)改变
【详解】(1)由题可知,滑片向右移动时小灯泡变亮,即电路电流变大,滑动变阻器接入电路的阻值减小,故应将滑动变阻器的右下接线柱接入电路;电源为两节干电池,电压为,故应将电压表正接线柱与小灯泡右端接线柱相连。
(2)电流表无示数说明电路发生断路;电压表示数接近电源电压,说明电压表两端可以连通到电源两极,因此故障是与电压表并联的小灯泡断路。故选B。
(3)小灯泡正常发光时电压为额定电压,从图丙可知,对应电流,根据欧姆定律,小灯泡正常发光时的电阻值
(4)由图丙可知,I-U图像不是一条直线,的值不断变化,因此小灯泡在不同电压工作时电阻改变。
16.(25-26九上·河北邯郸第十一中学·期末)用伏安法测量额定电压为2.5V小灯泡的电阻,实验装置如图甲。
(1)用笔画线代替导线将图甲电路连接正确;
(2)闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片P置于最________(选填“左”或“右”)端;
(3)闭合开关后,移动滑动变阻器的滑片,发现小灯泡不亮,电压表指针偏转明显,电流表无示数,则发生的故障可能是小灯泡________(选填“断路”或“短路”);
(4)在检查电路无误后进行实验,当电压表的示数如图乙时,为了测量小灯泡正常发光的电阻,应将滑动变阻器的滑片P向________(选填“左”或“右”)移动,同时眼睛注意观察________(选填“电压表”、“电流表”或“灯泡”),直至灯泡正常发光;
(5)通过移动滑动变阻器的滑片P,进行多次测量记录数据,并绘制U-I图像如图丙所示,由此可得小灯泡正常发光时的电阻是________Ω。(结果保留1位小数)
【答案】(1)
(2)右
(3)断路
(4) 左 电压表
(5)8.3
【详解】(1)由于小灯泡的额定电压为2.5V,所以电压表选用小量程与小灯泡并联,如下图
(2)为了保护电路,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片P置于阻值最大处,即最右端。
(3)电流表无示数,说明电路断路;电压表有示数,说明电压表与电源两极相连,则故障为小灯泡断路。
(4)[1]图乙中电压表示数为1.8V,小于2.5V,需增大灯泡两端电压。依据串联电路分压原理,要减小滑动变阻器两端电压,就得减小滑动变阻器接入电路的阻值,所以将滑片P向左端移动。
[2]移动滑片时,眼睛需注意观察电压表的示数,直至其示数为小灯泡的额定电压2.5V,灯泡便正常发光。
(5)小灯泡正常发光时,其两端电压U=2.5V,从丙图的U-I图像可得对应2.5V的电流值I=0.3A,则电阻是
17.(25-26九上·河南开封·期末)小明在“伏安法测小灯泡电阻”的实验中,连接了如图甲所示的部分电路,待测小灯泡额定电压为2.5V。
(1)请用笔画线代替导线,将图甲的实物图补充完整(连线不得交叉)。
(2)当开关闭合后,发现小灯泡不亮,电压表示数接近电源电压,电流表无示数,出现故障的原因可能是___________。
(3)根据实验数据作出小灯泡的I-U图像,如图乙所示,分析图像可知,小灯泡正常工作时的电阻为___________Ω。
(4)分析图像,小灯泡两端的电压增大时,其电阻___________(选填“变大”“变小”或“不变”)。
(5)小明进行实验时发现电流表坏了,老师提供给他已知最大阻值为R0的滑动变阻器,于是他在上面实验器材的基础上设计了如图丙所示的实验电路,也测得了小灯泡正常发光时的电阻,请将实验步骤补充完整。
①闭合开关,先调节滑动变阻器___________(选填“R”或“R0”)的滑片到最左端,再调节另一滑动变阻器的滑片,直到___________时为止。
②接着保持滑动变阻器R的滑片不动,___________,读出此时电压表的示数为U;
③小灯泡正常发光时的阻值RL=___________(用已知量和测量量表示)。
【答案】(1)
(2)小灯泡断路
(3)10
(4)变大
(5) R0 电压表示数为2.5V 调节变阻器R0的滑片到最右端
【详解】(1)根据“伏安法测电阻”原理,电压表要测小灯泡两端电压,所以并联在小灯泡两端,待测小灯泡额定电压为2.5V,故电压表选择小量程,电流表测通过小灯泡的电流,所以串联在电路中,据此作图。
(2)小灯泡不亮且电流表无示数,说明电路断路,电压表示数接近电源电压,说明电压表与电源连通,所以故障是小灯泡断路。
(3)小灯泡额定电压,由图乙知此时电流为,根据,小灯泡正常工作的电阻为
(4)由图乙,电压增大时,电流增大,但比值增大,所以电阻变大。
(5)[1][2]闭合开关,先调节滑片到最左端,电压表测量灯泡电压,调节使电压表示数为,此时小灯泡正常发光。
[3][4]接着将滑片移到最右端,此时全部接入电路。两端电压为,电路电流,根据,小灯泡正常发光时的阻值
18.(25-26九上·福建泉州·期末)如图所示是某实验小组“测量小灯泡正常发光时电阻”的实验装置。电路中电源电压恒为3V,小灯泡的额定电压为2.5V,滑动变阻器的规格为“”。
(1)A同学发现,闭合开关后只有___________表有示数;经检查发现有一根导线连接错误,请在错误导线上打“×”,并用笔画线代替导线,将电路连接正确___________。
改正错误后,移动滑动变阻器的滑片到某一位置,电压表的示数如图乙所示要测量小灯泡正常发光时的电阻,他应将滑片适当向左滑动。
(2)图丙是小灯泡的电流随电压变化的图像,由此可知小灯泡正常发光时的电阻为___________。
(3)在实际测量过程中,调节滑动变阻器使其接入电路中的电阻减小,发现小灯泡变亮,此时小灯泡的阻值将增大,则___________(填“大于”“小于”或“等于”)。
(4)实验结束后,某同学设计了如图丁所示的电路来测定额定电压为3V的小灯泡正常发光时的电阻。已知电源电压为9V,定值电阻的阻值为。滑动变阻器的规格为“”。实验步骤如下:
①闭合S、,断开,调节滑动变阻器的滑片,使电压表的示数为___________V时,灯泡正常发光;
②保持滑片位置不动,闭合S、,断开,此时电压表示数为4V;
③小灯泡正常发光时电阻为___________。
【答案】(1) 电压
(2)10
(3)大于
(4) 6 6.7
【详解】(1)原电路中电压表串联在电路中,由于电压表内阻极大,电路中电流几乎为零,因此只有电压表接近电源电压,有示数;需要改正为:电流表串联、电压表并联在灯泡两端。如下图:
(2)小灯泡额定电压为,由丙图可知,时,电流,小灯泡正常发光时的电阻
(3)在实际测量过程中,调节滑动变阻器接入电路中的电阻减小时,灯泡两端电压增大,电流也增大,根据欧姆定律可知电路中总电阻变小,由于灯泡两端电压增大,电流增大,则灯泡的功率变大,由于灯泡电阻受温度的影响,则灯泡的电阻会变大,根据串联电阻的规律可知,只有当滑动变阻器接入电路中的电阻减小量大于灯泡的阻值增加量才会让总电阻变小,即大于。
(4)[1]闭合、,断开时,灯泡与滑动变阻器串联,电压表测滑动变阻器电压。灯泡额定电压为,电源电压,因此灯泡正常发光时,滑动变阻器电压
即电压表示数为。
[2]保持滑片不动,闭合、,断开时,定值电阻与滑动变阻器串联,电压表示数(滑动变阻器部分电压)为,因此和滑动变阻器没被电压表并联部分的两端电压
根据串联分压①
和②
解得
滑片不动,滑动变阻器电阻不变,灯泡正常发光时,电流
因此小灯泡正常发光电阻
▌题型05 特殊方法测电阻
核心思想:缺少电压表或电流表,利用已知定值电阻R0、滑动变阻器最大阻值R滑,结合串联分压、并联分流间接求出待测电阻Rx,原理依旧。
19.(25-26九·安徽合肥蜀山区·期末)以下四种电路,电源电压不变且未知,是已知阻值的定值电阻,在不拆改电路的情况下,不能测出未知电阻阻值的电路是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】A.只闭合S,定值电阻R0与未知电阻Rx串联接入电路,读出电流表的示数为I1,此时电源电压……①
再闭合S1时,只有定值电阻R0接入电路,读出电流表的示数为I2,此时电源电压……②
联立①②,解得未知电阻的阻值
故能测量出未知电阻的阻值,故A不符合题意;
B.只闭合S,只有未知电阻Rx接入电路,读出电流表的示数为I1,此时电源电压……③
再闭合S时,定值电阻R0与未知电阻Rx并联接入电路,读出电流表的示数为I,根据并联电路电流规律可知,通过定值电阻R0的电流
此时电源电压……④
联立③④,解得未知电阻的阻值
则能测量出未知电阻的阻值,故B不符合题意;
C.闭合开关S,S₁接左边时,定值电阻R0与未知电阻Rx串联接入电路,电压表测量已知电阻两端的电压,当S₁接右边时,电压表的正负接线柱接反了,故不能测量出未知电阻两端的电压,所以不能测出未知电阻的阻值,故C符合题意;
D.当闭合开关 S、 S2时,定值电阻R0与未知电阻Rx串联接入电路,电压表测量未知电阻Rx两端的电压,读出电压表的示数为 Ux,当闭合开关S、 S1时,定值电阻R0与未知电阻Rx串联接入电路,电压表测量电源电压,读出电压表的示数为U ,根据串联电路电流规律可知,测量出未知电阻的阻值,故D不符合题意。
故选C。
20.(25-26九上·陕西西安·期中)小明利用伏安法成功测量出了的阻值,在他兴奋地向老师汇报成果后,老师告诉他还有其他的方法也能够测出未知电阻的阻值,如图所示的电路不能成功测出未知电阻阻值的是(阻值已知,电源电压不变)。( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】A.由图可知,同时闭合开关S1、S2,电压表测量电源电压。只闭合开关S1,电压表测量未知电阻两端电压,根据串联分压知识可得出R0两端电压,再根据串联电路电压与电阻的比值关系,可以得出未知电阻的阻值,故A不符合题意;
B.由图可知,闭合开关S1、S2,电压表测量电源电压。闭合开关S1,断开开关S2,电压表仍然测量电源电压,无法得出未知电阻两端电压,即无法测出未知电阻阻值,故B符合题意;
C.由图可知,当S1闭合,S2接R0时,R0单独接入电路中,电流表测量通过R0的电流,根据欧姆定律可得出R0两端电压,即电源电压;再闭合S1,S2接时,单独接入电路中,电流表测量通过的电流,根据欧姆定律可得出未知电阻阻值,故C不符合题意;
D.由图可知,当S1闭合,S2断开时,两个电阻串联,电流表测量串联电路电流,此时电源电压可表示为
当S1、S2闭合,R0短路,单独接入电路中,电流表测量通过的电流,此时电源电压可表示为
联立可得出的阻值,故D不符合题意。
故选B。
21.(25-26九上·北京石景山区·期末)小石同学设计了几种单表测量灯泡L(额定电压为2.5V)正常发光时的电阻的电路图,如图所示,是电阻箱、是定值电阻、是滑动变阻器,S是一个单刀双掷开关,电路不可拆分。其中符合要求的是( )
A.B.C. D.
【答案】C
【详解】A.闭合开关S1,无论怎样移动滑动变阻器R1都无法确定灯泡是否正常发光,此方案不能测量小灯泡正常发光时的电阻,故A不符合题意;
B.无论S接a还是接b都无法得知小灯泡是否正常发光,此方案不能测量小灯泡正常发光时的电阻,故B不符合题意;
C.S先接b,移动滑动变阻器的滑片,使电压表的示数为2.5V时,灯泡正常发光;S再接a,调节电阻箱的阻值,使电压表的示数仍为2.5V时,由等效替代法,此时电阻箱的电阻等于灯泡的电阻,故C符合题意;
D.闭合开关S1,灯泡、R0和滑动变阻器R串联,电压表测灯泡两端电压;移动滑动变阻器的滑片,使电压表的示数为2.5V时,灯泡正常发光;再闭合开关S2,电阻R被短路,电路的总电阻减小,电流变大,灯泡两端电压变大,灯泡可能被烧毁,此方案不能测量小灯泡正常发光时的电阻,故D不符合题意。
故选C。
22.(25-26九上·江苏镇江·期末)图示电路中(表示电阻箱,电源电压恒定且未知),不能求出阻值的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【详解】A.电路结构:电阻箱 R 与 Rx 串联,电流表测电路电流。
步骤:
1.调节电阻箱为 R1,记录电流 I1。 电源电压
2. 再调节电阻箱为 R2,记录干路电流 I2, 电源电压
联立两式消去 U,可解出 Rx,故A不符合题意;
B.电路结构:电阻箱 R 与 Rx 串联,电压表测 R 两端电压。
步骤:
1.调节电阻箱为 R1,记录电压表示数 U1。 此时电路电流 ,电源电压
2.调节电阻箱为 R2,记录电压表示数 U2。 此时电路电流 ,电源电压
联立两式消去 U,可解出 Rx,故B不符合题意;
C.电路结构:电阻箱 R 与 Rx 并联,电流表测干路电流。
步骤:
1. 调节电阻箱为R1,记录干路电流 I总,
2.再调节电阻箱为 R2,记录干路电流 I总′。
联立两式消去 U,可解出Rx,故C不符合题意;
D.电路结构:单刀双掷开关可改变电路结构。
1.开关接 1 时,电压表测电源电压U,电路中只有R。
2.开关接 2 时,电路中只有Rx。
此时只知道Rx两端电压,不知道通过Rx的电流,无法测得Rx,故D符合题意。
故选 D。
2 / 2
学科网(北京)股份有限公司
学科网(北京)股份有限公司
$
相关资源
示范课
由于学科网是一个信息分享及获取的平台,不确保部分用户上传资料的 来源及知识产权归属。如您发现相关资料侵犯您的合法权益,请联系学科网,我们核实后将及时进行处理。